研究課題
基盤研究(C)
私たちは多能性、自己増殖性等、ES細胞と神経幹細胞の間で共通している性質を明らかにすることを目標としているが、その目標達成の為の手掛かりをえるためには、これら幹細胞で共通に機能する発現調節領域を同定することが重要であると考え本研究課題に取り組んだ。まず、Sox-2遺伝子がES細胞と神経幹細胞の両者で発現することから、この遺伝子の近傍にはそのような性質を持ったエンハンサーが存在するのではないかと考えた。また、私たちは、この遺伝子のES細胞での発現を司る発現調節領域として2つのエンハンサー(SRR1,SRR2)を同定していたという経緯から、これらエンハンサーが神経幹細胞の中で機能するか否かを検証した。事実、ES細胞からの神経細胞のin vitro分化系、neurosphere法、子宮内胎児脳への電気穿孔法によるレポーター遺伝子の導入法により解析した。その結果、SRR1,SRR2いずれにおいても、ES細胞の場合と同様、神経幹細胞の中で未分化状態特異的に機能し、分化誘導後にはその活性が消失するということが明らかになった。また、詳細なミュータント解析から、少なくともSRR2に関しては、これら2種類の幹細胞で全く同一のコア配列を介して機能していることが明らかになった。これらの結果を踏まえ、私たちは、以下のように考えている。すなわち、SRR2はES細胞ではOct-3/4-Sox-2複合体によりそのエンハンサーの未分化状態特異的活性が保たれている。一方、神経幹細胞では、DNA側のエレメントとしては同一の配列が用いられているが、そこにはSox-2タンパク質がBrn1等の脳で発現するオクタマー因子と複合体を形成し作用していると考えている。さらに、SRR2エンハンサーに関しては、トランスジェーニックマウスを用いた解析も行った。その結果、SRR2はマウス個体の中でも神経幹細胞で機能することが確認できた。但し、脳全体の神経幹細胞でSRR2が機能するのではなくて、終脳の中の腹側に位置する領域に存在する神経幹細胞で特異的に機能することが明らかになった。
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